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CentOS上PyTorch的并行計算策略

小樊
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2025-08-12 23:49:09
欄目: 智能運維

在CentOS上實現PyTorch并行計算主要有以下策略,需根據硬件資源和任務需求選擇:

  • 數據并行(DataParallel)

    • 單機多卡:通過nn.DataParallel將模型復制到多個GPU,自動分割數據并行計算,適合中小規模模型和數據集。
    • 局限性:存在負載不均衡、通信開銷大等問題,僅支持單機。
  • 分布式數據并行(DistributedDataParallel, DDP)

    • 多機多卡:基于torch.distributed包,每個GPU對應一個進程,通過Ring-Reduce通信同步梯度,支持大規模分布式訓練,效率高于DataParallel。
    • 關鍵步驟
      1. dist.init_process_group初始化進程組(如NCCL后端)。
      2. 模型通過DDP(model, device_ids=[rank])包裝,需配合DistributedSampler處理數據分片。
      3. 啟動時需指定進程數(如torchrun --nproc_per_node=4)。
  • 模型并行(Model Parallelism)

    • 將模型拆分到不同GPU(如前半部分在GPU 0,后半部分在GPU 1),解決單機內存不足問題,需手動實現模型分塊和通信邏輯。
  • 混合并行

    • 結合數據并行和模型并行,例如在多機多卡場景中,對大模型進行分片并行,同時利用DDP同步梯度。

注意事項

  • 確保安裝NVIDIA驅動、CUDA和PyTorch GPU版本。
  • 使用nvidia-smi監控GPU使用情況,調整批量大小和并行數以優化性能。
  • DDP需在代碼中處理進程間通信,建議參考官方文檔配置環境變量(如LOCAL_RANK)。

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